JP3187696B2 - 画像符号化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像符号化／復号
化装置に関し、より詳細には、ファクシミリなどの２値
画像データを扱うような通信機器に適用し得る２値画像
データを符号化復号化する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、２値画像を対象として可逆的な符
号化を行うような画像符号化装置では、一般的にエント
ロピー算出手段を含むエントロピー符号化手段と、めっ
たに起きないと考えられるようなデータ入力に対応する
例外的処理手段で構成される。これらの手段のうち、後
者の例としては符号化しようとしている画素がある行の
２値画像データと１つ上の行の２値画像データとを比較
して、すべて同じであるような場合には、そのことを示
すフラグを符号化データの１部に含めることで、その行
についてはエントロピー符号化を省略するという方法が
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の手法
は、２値画像データを対象として適用し得るものである
が、２値画像データの符号化装置の用途としては、ファ
クシミリのような機器があげられる。ファクシミリで扱
う２値画像データの中には、余白部分を多く含むような
場合がある。そして、この余白は、行単位ですべてデー
タが同じであるような場合だけではないので、上記した
従来の手法のみでは不充分である。本発明は、このよう
な従来の実情に鑑みてなされたもので、画像データを１
画素ごとにシーケンシャルに処理する場合（従来の行単
位ですべてデータが同じであるような場合と違い）に
は、余白部分のうち左右の両端に位置しているものは、
送信しようとする画像が担持されている原稿として送信
側で用いる用紙横方向サイズに依存して、ほぼ一定の周
期で現れるような性質があり、このような余白部分につ
いても適応して符号化を省略するようにしてデータの圧
縮率を向上させることをその課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、符号
化しようとしている２値画像のラインデータを入力する
入力手段と、該入力手段からの２値画像データを該デー
タラインに従って符号化する符号化手段と、該符号化手
段の動作を制御する符号化制御手段を有する画像符号化
装置において、参照ラインの２値画像データを保持する
参照用データメモリ手段を備えるとともに、前記符号化
制御手段は、符号化しようとしている符号化ラインの２
値画像データと前記参照用データメモリ手段に保持され
ている参照ラインの２値画像データとを比較することに
より、前記符号化手段における符号化を開始する符号化
ライン上の画素位置及び符号化を終了する画素位置を決
定し、該符号化手段を制御するようにし、参照ラインの
２値画像データとの比較により、符号化ライン上の画素
単位で符号化の開始，終了を指定するようにして符号化
の省略を様々な画像に対して適応し得るものである。

【０００５】請求項２の発明は、上記請求項１におい
て、前記参照用データメモリ手段に保持される２値画像
データを符号化しようとしている符号化ラインの１つ前
のラインのデータとするようにし、実施に際し、機能し
得るものである。

【０００６】請求項３の発明は、上記請求項１又は２に
おいて、前記符号化ラインの２値画像と参照ラインの２
値画像のデータの比較は、各ラインの対応する画素の値
を順次比較し、この比較によって画素が初めて異なる値
となった画素位置と、画素が最後に異なる値となった画
素位置とを検出することにより、前記符号化の開始及び
終了位置を決定するようにし、符号化しようとしている
データと参照データの比較の手法を具体的に提示するも
のである。

【０００７】請求項４の発明は、上記請求項３におい
て、前記符号化制御手段は、符号化ライン上の符号化を
開始する画素位置および符号化を終了する画素位置の前
記決定を以前の符号化を開始する画素位置と今度検出さ
れた符号化開始画素位置とを比較して、この比較により
得られるライン上のより前方の画素位置を新たな符号化
を開始する画素位置とし、以前の符号化を終了する画素
位置と今度検出された符号化終了画素位置とを比較し
て、この比較により得られるより後方の画素位置を新た
な符号化を終了する画素位置とするようにし、誤って符
号化が省略されることを避けるようにしたものである。

【０００８】請求項５の発明は、上記請求項１ないし４
のいずれかにおいて、前記符号化手段は、符号化後に得
る符号化ラインデータの先頭に前記の符号化開始位置ま
たは符号化終了位置が変化したことを示す１ビットのデ
ータを追加し、前記の符号化開始位置または符号化終了
位置が変化した場合、符号化開始位置および符号化終了
位置の値を所定ビット幅のデータに符号化して前記の１
ビットに続いて追加し、符号化開始位置と符号化終了位
置の間の２値画像データを符号化して構成する符号化ラ
インデータを生成するようにし、符号化ラインデータの
構成を符号化制御用のデータも入れるようなデータ構成
とするようにしたものである。

【０００９】請求項６の発明は、復号化しようとしてい
る符号化ラインデータを入力する手段と、該入力手段か
らの符号化ラインデータを該データラインに従って復号
化する復号化手段と、該復号化手段を制御する復号化制
御手段を有する画像復号化装置において、参照ラインの
２値画像データを保持する参照用データメモリ手段を備
えるとともに、前記復号化制御手段は、前記符号化ライ
ンデータの先頭から前記の符号化開始位置または符号化
終了位置が変化したことを示すデータを検出した後に、
符号化を開始する画素位置および符号化を終了する画素
位置のデータを検出し格納し、この格納されたデータに
基づいて前記符号化開始位置より前及び前記符号化終了
位置より後のデータを前記参照用データメモリ手段にお
けるライン上の対応する画素データから読み出し、さら
に、前記符号化開始位置と符号化終了する位置の間の前
記符号化ラインデータを２値画像データに復号化する制
御を行うようにし、上記請求項５の符号化ラインデータ
の構成に適応する復号化装置をなすものである。

【００１０】請求項７の発明は、上記請求項６におい
て、前記参照用データメモリ手段に保持される２値画像
データを復号化しようとしている符号化ラインの１つ前
のラインのデータとするようにし、実施に際し、機能し
得るものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の画像符号化装置
の実施の形態を示すもので、全体の概要をブロック図と
して示すものである。この画像符号化装置は、画像デー
タ入力装置１０と参照用メモリ部１１と符号化制御部１
２と符号化部１３と符号化データ出力装置１４とによっ
て構成される。最初に、符号化される画像は、スキャナ
などの画像読み取り装置（図示せず）によって、画像デ
ータ入力装置１０に入力される。そして、画像データ入
力装置１０によって２値化処理された後に、シーケンシ
ャルに２値画像データ（ａ）として出力される。この２
値画像データ（ａ）は、ＦＩＦＯ（First-In First-Ou
t）で構成されている参照用メモリ部１１に入力され
る。参照用メモリ部１１は、入力された画像データ１行
分のデータを格納する。参照用メモリ装置１１の出力側
からは、参照用データ（ｂ）として１行前の２値画像デ
ータが出力される。

【００１２】２値画像データ（ａ）と参照用データ
（ｂ）は、符号化制御部１２に入力される。符号化制御
部１２は、符号化を開始する画素位置と符号化を終了す
る画素位置とを含む符号化制御用信号（ｃ）を出力す
る。より詳細には、符号化しようとしている画素を含む
行である符号化ラインの２値化データ（ａ）と参照ライ
ンの２値画像データ（ｂ）とを比較する。両方のデータ
を画素単位で順番に比較して、最初に両方の画素データ
が異なった位置を検出し、また、最後に異なった位置を
検出し、符号化制御用信号（ｃ）として出力する。な
お、この符号化制御用信号（ｃ）の作成については、よ
り詳細に下記（図４に関する記述）で説明する。そし
て、符号化部１３では、それまで使用していた符号化開
始位置を保持しており、新たに符号化制御部１２より入
力される制御用信号（ｃ）における符号化開始位置と比
較する。もし、前記の検出した画素位置が、それまでの
符号化開始位置よりも手前にあるならば、これを新しい
符号化開始位置とする。また、符号化終了位置について
も同様に行われ、もし、前記の検出した画素位置が、そ
れ以前の符号化終了位置よりも後にあるならば、これを
新しい符号化終了位置とする。

【００１３】そして、符号化開始位置と符号化終了位置
の間の２値画像データの符号化を行う。図２及び図３
は、このようにして得られる符号化データのフォーマッ
トを示すものである。ここに示される符号化データの先
頭の１ビットは、符号化を開始または終了する画素位置
が１つ上の行と比べて変化したかどうかを表わすフラグ
である。図２は、符号化を開始または終了する画素位置
が変化しない場合を示している。一方、図３は、符号化
を開始または終了する画素位置が変化した場合を示して
おり、その場合に、前記フラグに続いて符号化開始位
置，符号化終了位置を示すデータが付加されている。こ
のようにして生成された符号化データ（ｄ）は、図１の
符号化データ出力装置１４によって相手側端末に対して
出力される。

【００１４】図４は、図１における符号化部及び符号化
制御部のより詳細なブロック図を示すものである。図４
において、符号化制御部１２（図１参照）は、カウンタ
回路１２ａと比較器１２ｂと範囲指定用レジスタ１２ｃ
とで構成される。２値画像データ（ａ）は、符号化部１
３に入力されると同時に、カウンタ回路１２ａおよび比
較器１２ｂに入力される。参照用メモリ部１１からの参
照データ（ｂ）は、比較器１２ｂに入力される。カウン
タ回路１２ａでは、ラインに従って順次入力される入力
２値画像データ（ａ）の画素数をカウントして、カウン
ト値（ｃ）を出力する。比較器１２ｂは、２値画像デー
タ（ａ）と参照データ（ｂ）の画素毎の２値データの比
較をして、一致不一致を示す信号（ｄ）を出力する。範
囲指定用レジスタ１２ｃは、カウンタ値（ｃ）と一致不
一致信号（ｄ）を入力して、上記したように最初に不一
致の信号（ｄ）が入力された時のカウンタ値を符号化開
始位置のデータ（ｃ₁）とし、また、最後に不一致の信
号（ｄ）が入力された時のカウンタ値を符号化終了位置
（ｃ₂）として、これらを出力する。符号化部１３は、
符号化開始及び終了の位置データ（ｃ₁，ｃ₂）によって
符号化を行い、符号化データ（ｇ）を出力する。

【００１５】図５は、本発明の画像復号化装置の実施の
形態を示すもので、全体の概要をブロック図として示す
ものである。図５で、符号化データ入力装置１５は、受
信した相手側端末からのデータを符号化データ（ｅ）と
して出力する。ここに、符号化データとしては、前述の
発明の実施の形態において示されたデータ構成をとるも
ので、以下の復号化装置は、このデータ構成に適用され
るものである。そして、復号化部１６では、入力された
符号化データ（ｅ）から、まず、符号化開始位置または
符号化終了位置が変化したことを示すフラグを符号化デ
ータの先頭から検出する。そして、符号化開始位置また
は符号化終了位置が変化した場合には、符号化データが
持っている符号化ラインにおける符号化の開始，終了の
データ（図４参照）から符号化開始位置および符号化終
了位置の値を分離して制御信号（ｇ）として出力する。
参照メモリ部１８には、すでに復号化された直前のライ
ンの２値画像データが保持されている。そして、この参
照用メモリ部１８からの参照データ（ｉ）を使用して、
符号化開始位置より前の２値画像データについては、こ
の参照データ（ｉ）を再現する。また、符号化開始位置
と符号化終了位置との間の２値画像データを復号化部１
６で復号化する。さらに、符号化終了位置より後の２値
画像データを上記したと同様に参照データ（ｉ）を再現
することによる。そして、ライン全体の復号化された２
値画像データ（ｆ）が出力されることになる。

【００１６】復号化制御部１７には、２値画像データ
（ｆ）および制御信号（ｇ）を入力される。そして、参
照用メモリ部１８を制御する制御信号（ｈ）を出力す
る。参照用メモリ部１８には、すでに得られた１ライン
全体の２値画像データ（ｆ）が入力される。そして、現
在復号化中の１ライン上の２値画像データを参照データ
（ｉ）として出力する。２値画像データ（ｆ）が入力さ
れる画像データ出力装置１９では、２値画像データの印
刷等を行う。

【００１７】図６は、図５における復号化部参照用メモ
リ部および復号化制御部のより詳細なブロック図を示す
ものである。復号化制御部１７（図５参照）は、カウン
タ回路１７ａと範囲指定用レジスタ１７ｂとで構成され
る。符号化データ（ｅ）は、復号化部１６に入力され
る。復号化部１６は、２値画像データ（ｆ）と符号化開
始位置と符号化終了位置データ（ｇ）を出力する。復号
後の２値画像データ（ｆ）は、カウンタ回路１７ａと参
照用メモリ部１８に入力される。

【００１８】カウンタ回路１７ａは、ラインに従って順
次入力される入力２値画像データ（ａ）の画素数をカウ
ントしてカウント値（ｋ）を出力する。範囲指定用レジ
スタ１７ｂは、カウント値（ｋ）と符号化開始位置と符
号化終了位置（ｇ）を入力として、参照用メモリ部１８
から読み出す参照２値画像データの範囲、すなわち、符
号化開始位置の前のデータ、及び、符号化終了位置から
後のデータの範囲を指定する制御信号（ｈ）を出力す
る。参照用メモリ部１８は、参照制御信号（ｈ）により
指示される範囲の２値画像データ（ｉ）を復号化部１６
へ出力する。

【００１９】

【発明の効果】本発明により、符号化ライン上の画素の
単位で符号化，復号化の開始，終了を指定するようにし
て、符号化，復号化の省略を様々な２値画像に対して適
応してデータの圧縮率を向上させ、処理の負担を軽減す
ることができる。例えば、ファクシミリのような機器で
扱う画像を処理する場合に、送信しようとする画像を担
う原稿として送信側で用いる用紙の横方向サイズは様々
であり、そのために余白部分のうち左右に位置している
ものは、そのサイズに依存してほぼ一定の周期で現れる
ような性質があり、この様な余白部分について本発明を
適応することができ、より効果を上げることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像符号化装置の実施の形態を示すも
ので、全体の概要をブロック図として示すものである。

【図２】符号化データのフォーマットを示し、符号化を
開始または終了する画素位置が変化しない場合を示す図
である。

【図３】符号化データのフォーマットを示し、符号化を
開始または終了する画素位置が変化した場合を示す図で
ある。

【図４】図１における符号化部及び符号化制御部のより
詳細なブロック図を示すものである。

【図５】本発明の画像復号化装置の実施の形態を示すも
ので、全体の概要をブロック図として示すものである。

【図６】図５における復号化部参照用メモリ部および復
号化制御部のより詳細なブロック図を示すものである。

【符号の説明】

１０…画像データ入力装置、１１，１８…参照用メモリ
部、１２…符号化制御部、１２ａ，１７ａ…カウンタ回
路、１２ｂ…比較器、１２ｃ，１７ｂ…範囲指定用レジ
スタ、１３…符号化部、１４…符号化データ出力装置、
１５…符号化データ入力装置、１６…復号化部、１７…
復号化制御部。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 符号化しようとしている２値画像のライ
   ンデータを入力する入力手段と、該入力手段からの２値
   画像データを該データラインに従って符号化する符号化
   手段と、該符号化手段の動作を制御する符号化制御手段
   を有する画像符号化装置において、参照ラインの２値画
   像データを保持する参照用データメモリ手段を備えると
   ともに、前記符号化制御手段は、符号化しようとしてい
   る符号化ラインの２値画像データと前記参照用データメ
   モリ手段に保持されている参照ラインの２値画像データ
   とを比較することにより、前記符号化手段における符号
   化を開始する符号化ライン上の画素位置及び符号化を終
   了する画素位置を決定し、該符号化手段を制御するよう
   にしたことを特徴とする画像符号化装置。
2. 【請求項２】 前記参照用データメモリ手段に保持され
   る２値画像データを符号化しようとしている符号化ライ
   ンの１つ前のラインのデータとするようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
3. 【請求項３】 前記符号化ラインの２値画像と参照ライ
   ンの２値画像のデータの比較は、各ラインの対応する画
   素の値を順次比較し、この比較によって画素が初めて異
   なる値となった画素位置と、画素が最後に異なる値とな
   った画素位置とを検出することにより、前記符号化の開
   始及び終了位置を決定するようにしたことを特徴とする
   請求項１又は２記載の画像符号化装置。
4. 【請求項４】 前記符号化制御手段は、符号化ライン上
   の符号化を開始する画素位置および符号化を終了する画
   素位置の前記決定を以前の符号化を開始する画素位置と
   今度検出された符号化開始画素位置とを比較して、この
   比較により得られるライン上のより前方の画素位置を新
   たな符号化を開始する画素位置とし、以前の符号化を終
   了する画素位置と今度検出された符号化終了画素位置と
   を比較して、この比較により得られるより後方の画素位
   置を新たな符号化を終了する画素位置とするようにした
   ことを特徴とする請求項３記載の画像符号化装置。
5. 【請求項５】 前記符号化手段は、符号化後に得る符号
   化ラインデータの先頭に前記の符号化開始位置または符
   号化終了位置が変化したことを示す１ビットのデータを
   追加し、前記の符号化開始位置または符号化終了位置が
   変化した場合、符号化開始位置および符号化終了位置の
   値を所定ビット幅のデータに符号化して前記の１ビット
   に続いて追加し、さらに、符号化開始位置と符号化終了
   位置の間の２値画像データを符号化して構成する符号化
   ラインデータを生成するようにしたことを特徴とする請
   求項１ないし４のいずれかに記載の画像符号化装置。
6. 【請求項６】 復号化しようとしている符号化ラインデ
   ータを入力する手段と、該入力手段からの符号化ライン
   データを該データラインに従って復号化する復号化手段
   と、該復号化手段を制御する復号化制御手段を有する画
   像復号化装置において、参照ラインの２値画像データを
   保持する参照用データメモリ手段を備えるとともに、前
   記復号化制御手段は、前記符号化ラインデータの先頭か
   ら前記の符号化開始位置または符号化終了位置が変化し
   たことを示すデータを検出した後に、符号化を開始する
   画素位置および符号化を終了する画素位置のデータを検
   出し格納し、この格納されたデータに基づいて前記符号
   化開始位置より前及び前記符号化終了位置より後のデー
   タを前記参照用データメモリ手段におけるライン上の対
   応する画素データから読み出し、さらに、前記符号化開
   始位置と符号化終了する位置の間の前記符号化ラインデ
   ータを２値画像データに復号化する制御を行うようにし
   たことを特徴とする画像符号化装置。
7. 【請求項７】 前記参照用データメモリ手段に保持され
   る２値画像データを復号化しようとしている符号化ライ
   ンの１つ前のラインのデータとするようにしたことを特
   徴とする画像符号化装置。